(57)【要約】【課題】スピーカの適切な音響特性を得ることができる減衰機構を提供する。【解決手段】減衰機構１はインナパネル４２とスピーカ２と振動吸収器５とを備えている。インナパネル４２はスピーカ２により振動する。インナパネル４２の表面には振動吸収器５を取り付ける吸収器取り付け箇所４３が設けられている。振動吸収器５は弾性体３５と質量体３６とを備えている。弾性体３５は吸収器取り付け箇所４３に取り付けられている。質量体３６は弾性体３５に取り付けられている。質量体３６が弾性体３５に対し振動する際の振動吸収器５の固有振動数は吸収器取り付け箇所４３の固有振動数と等しい。【選択図】図１
2005343362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
このフレームに取りつけられるスピーカと、
前記フレームに取り付けられた振動吸収器と、を備えた減衰機構において、
前記振動吸収器は、前記フレームに取り付けられた弾性体と、この弾性体に取り付けられた質量体と、を備えたことを特徴とする減衰機構。
【請求項２】
前記振動吸収器を複数備えたことを特徴とする請求項１記載の減衰機構。
【請求項３】
前記振動吸収器をそれぞれ取り付けたフレームの吸収器取り付け箇所は、それぞれ、前記スピーカにより振動するとともに、
前記振動吸収器の固有振動数は、ぞれぞれ、取り付けられた前記吸収器取り付け箇所の固有振動数と等しいことを特徴とする請求項２記載の減衰機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、スピーカなどを取り付けたフレームのスピーカなどにより生じる振動を減衰する減衰機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から用いられてきた自動車のドアパネルなどに取り付けられるスピーカは、振動部と、前記振動部を振動させて音を生じさせる磁気回路部と、を備えたスピーカユニットと、前記スピーカユニットを収容するケースとを備えている。振動部は、磁気回路部の後述する磁気ギャップ内に設けられたボイスコイルと、このボイスコイルとともに振動自在な振動板などを備えている。
【０００３】
磁気回路は、磁性体からなりかつ円環状に形成されているとともにダンパなどを介して前記振動板などと接続されたヨークプレートと、このヨークプレートに取り付けられた磁石と、磁性体からなりかつ前記磁石に取り付けられているとともに、前記ヨークプレートとの間に振動板を駆動（振動）するための磁力を発生する磁気ギャップを形成するヨークと、を備えている。
【０００４】
ケースは、底板部と、この底板部の外縁から立設した筒部とを備えた有低筒状に形成されている。ケースは、振動板がケース外に露出した格好でスピーカユニットを収容する。ケースは、前述した磁気回路部のヨークなどと固定されている。さらに、ケースは、前述したドアパネルなどに取り付けられる。
【０００５】
前述した構成のスピーカは、ボイスコイルに音声電流が供給されて、該音声電流に応じてボイスコイルが振動し、振動板が振動して、前述した音声電流に応じた音を発生する。前述した従来のスピーカは、音を生じる際にボイスコイルに音声電流を供給して該ボイスコイルを振動させる。このとき、ボイスコイルを振動する時の反作用によりヨークとケースとが振動する。ケースが振動すると、前述したドアパネルが振動することとなる。このドアパネルの振動に基づく不要な音が、前述したスピーカユニットが発生する音に負荷される虞があった。このため、前述したスピーカユニットが、特に、低音を適切に再生できないことがあった。
【０００６】
このため、従来の振動の減衰機構では、アスファルトなどからなる制振部材を、前述したドアパネルなどの全面に亘って貼り付けて、ドアパネルなどの振動を速やかに減衰させてきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来の減衰機構は、アスファルトなどからなる制振部材を、前述したドアパネルなどの全面に亘って貼り付けるため、前述したドアパネル則ち自動車に多大な重量増加を招いてきた。また、前述した従来の減衰機構は、比較的大きな質量の制振部材をドアパネルに取り付けるため、比較的高い周波数の振動を容易に減衰できるが、比較的低い周波数の振動を減衰することが困難であった。このため、前述した従来の減衰機構は、ドアパネルの振動に基づく不要な音を確実に除去することが困難であった。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、例えば、スピーカの適切な音響特性を得ることができる減衰機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の減衰機構は、フレームと、このフレームに取りつけられるスピーカと、前記フレームに取り付けられた振動吸収器と、を備えた減衰機構において、前記振動吸収器は、前記フレームに取り付けられた弾性体と、この弾性体に取り付けられた質量体と、を備えたことを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態にかかる減衰機構を説明する。本発明の一実施形態にかかる減衰機構は、スピーカが取り付けられたフレームに弾性体と質量体とを備えた振動吸収器を取り付けることで、フレームが振動した際に該フレームの振動を速やかに減衰することを可能とし、適切な音響特性を得ることを可能にしている。
【００１１】
また、本発明の減衰機構は、振動吸収器を複数備えても良い。
【００１２】
さらに、振動吸収器の固有振動数と、この振動吸収器が取り付けられたフレームの吸収器取り付け箇所の固有振動数とを等しくしても良い。
【実施例】
【００１３】
本発明の一実施例を、図１ないし図６に基づいて説明する。本発明の一実施例に係る減衰機構１は、図１に示すように、移動体としての自動車の車体を構成するパネルとしてのドアパネル４０と、このドアパネル４０に取り付けられたスピーカ２と、前記ドアパネル４０に取り付けられた複数の振動吸収器５とを備えている。
【００１４】
ドアパネル４０は、図１に示すように、アウタパネル４１と、このアウタパネル４１に取り付けられるインナパネル４２などを備えている。パネル４１，４２は、鋼板をロール成形することにより得られる。パネル４１，４２間に図示しないドアガラスなどが格納される。ドアパネル４０は、ヒンジを介して自動車のボディに取り付けられて、前述したヒンジにより回動自在に支持される。ドアパネル４０は、ヒンジにより回動されることで、乗員室を開閉する。
【００１５】
また、インナパネル４２には、前述したスピーカ２と、図示しない電子機器としてのパワーウィンドモータと、ドアロックアクチュエータなどが取り付けられる。インナパネル４２には、前述したスピーカ２と、図示しない電子機器としてのパワーウィンドモータと、ドアロックアクチュエータなどを収容するために孔２７が複数設けられている。なお、このインナパネル４２は、特許請求の範囲に記載されたフレームをなしている。
【００１６】
また、インナパネル４２は、スピーカ２が後述するように音を生じる際に、スピーカ２の軸芯Ｐと平行な矢印Ｐ１，Ｐ２に沿って振動する。また、インナパネル４２は、前記矢印Ｐ１，Ｐ２に沿って振動する際の固有振動数が場所によって異なる。一般に、インナパネル４２の中央に向かうにしたがって固有振動数が少なくなり、インナパネル４２の外縁に向かうにしたがって固有振動数が大きくなる。
【００１７】
なお、本明細書に記した固有振動数とは、振動吸収器５及びインナパネル４２などの構造体の所謂固有振動数と、振動吸収器５及びインナパネル４２などの構造体のｎ（ｎは自然数）次の固有振動モードにおけるｎ次の固有振動数とを総称するものである。
【００１８】
さらに、インナパネル４２の表面には、複数の吸収器取り付け箇所４３が設けられている。吸収器取り付け箇所４３は、スピーカ２が音を生じることにより振動する。このため、これら複数の吸収器取り付け箇所４３のうち少なくとも二つの固有振動数は、互いに異なる。吸収器取り付け箇所４３には、それぞれ、振動吸収器５が取り付けられる。
【００１９】
スピーカ２は、図２に示すように、スピーカユニット３と、ケース４を備えている。スピーカユニット３は、振動部６と、この振動部６を振動させて該振動部６に音を生じさせる磁気回路部７とを備えている。
【００２０】
振動部６は、ボイスコイル８と、ボイスコイルボビン９と、振動板１０と、ダンパ１１と、エッジ１２などを備えている。ボイスコイル８は、磁気回路部７の後述するヨーク１５とヨークプレート１７との双方と同軸で、かつ磁気回路部７の後述する磁気ギャップＧ内に配されている。ボイスコイル８には、音声電流が供給される。
【００２１】
ボイスコイルボビン９は、円筒状に形成されている。ボイスコイルボビン９は、ヨーク１５とヨークプレート１７とボイスコイル８と同軸に配されている。ボイスコイルボビン９は、軸芯方向の一端部が磁気ギャップＧ内に挿入されており、該一端部の外周にボイスコイル８を取り付けている。ボイスコイルボビン９は、ヨーク１５に、該ヨーク１５の軸芯Ｐ（図２中に一点鎖線で示す）に沿って移動自在に支持されている。
【００２２】
振動板１０は、断面円弧状でかつ平面形状が円板状に形成された薄板状のセンタキャップ１３と、側方からみて切頭円錐状（円錐台状）でかつ平面形状が円環状に形成された薄板状のコーン１４とを備えている。コーン１４は、センタキャップ１３則ちヨーク１５などと同軸に配され、かつ内縁部が前記ボイスコイルボビン９の他端部に取り付けられている。センタキャップ１３は、ボイスコイルボビン９を塞いだ格好で、外縁部がコーン１４に取り付けられている。
【００２３】
ダンパ１１は、平面形状が円環状に形成され、かつ薄板状に形成されている。ダンパ１１は、内縁部がボイスコイルボビン９に取り付けられ、かつ外縁部がケース４の内面に取り付けられている。ダンパ１１は、ボイスコイルボビン９が前述した軸芯Ｐに沿って振動することを許容するとともに、該ボイスコイルボビン９の振動を徐々に減衰させる。
【００２４】
エッジ１２は、平面形状が円環状に形成され、かつ薄板状に形成されている。エッジ１２は、内縁部がコーン１４の外縁部に取り付けられ、かつ外縁部がケース４の外縁部に取り付けられている。エッジ１２は、ボイスコイルボビン９が前述した軸芯Ｐに沿って振動することを許容するとともに、該ボイスコイルボビン９の振動を徐々に減衰させる。
【００２５】
磁気回路部７は、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）からなるヨーク１５と、磁石１６と、磁性体（所謂、常磁性体又は強磁性体）からなるヨークプレート１７とを備えている。ヨーク１５は、円板状のボトムプレート１８と、該ボトムプレート１８の中央部から立設しかつボトムプレート１８と同軸の円柱状のセンタポール１９とを一体に備えている。ボトムプレート１８の外径は、センタポール１９の外径より大きい。ヨーク１５は、センタポール１９のボトムプレート１８から離れた側の端部が、ボイスコイルボビン９の一端部の内側に侵入した格好に配されている。
【００２６】
磁石１６は、円環状に形成されている。磁石１６は、永久磁石又は直流電源により励磁されるものでも良い。磁石１６は、内側にヨーク１５のセンタポール１９が侵入した状態でヨーク１５のボトムプレート１８に重ねられている。
【００２７】
ヨークプレート１７は、円環状に形成されている。ヨークプレート１７は、内側にヨーク１５のセンタポール１９が侵入した状態で磁石１６に重ねられている。ヨークプレート１７と磁石１６とヨーク１５とは、ボルト３４によりケース４の内縁部と固定されている。ヨーク１５と、磁石１６と、ヨークプレート１７とは、互いに同軸に配されている。また、ヨーク１５のセンタポール１９の外周面と、ヨークプレート１７の内周面とは、互いに間隔をあけている。
【００２８】
前述した構成により、磁気回路部７は、所謂外磁型に構成されている。磁気回路部７は、ヨーク１５のセンタポール１９の外周面と、ヨークプレート１７の内周面との間に、前述したボイスコイル８と協働して振動板１０を駆動（振動）するための磁力を発生する磁気ギャップＧを形成している。
【００２９】
前述した構成のスピーカユニット３は、ボイスコイル８に音声電流が供給され、この音声電流に応じて磁気ギャップＧ内に保持されたボイスコイル８が前述した軸芯Ｐに沿って振動する。そして、ボイスコイル８を支持したボイスコイルボビン９が、振動板１０のセンタキャップ１３及びコーン１４と共に軸芯Ｐに沿って振動して、振動板１０のセンタキャップ１３及びコーン１４が、音声電流に応じた音を生じる。このように、磁気回路部７は、振動板１０則ち振動部６を振動させて、音を生じさせる。
【００３０】
ケース４は、側方からみて切頭円錐状（円錐台状）でかつ平面形状が円環状に形成されており、薄板状に形成されている。ケース４は、内縁部がヨークプレート１７に重ねられて、ボルト３４によりヨークプレート１７と磁石１６とヨーク１５に取り付けられている。また、ケース４の外縁部には、エッジ１２が取り付けられている。ケース４は、外縁部がエッジ１２とガスケット２０とを介してインナパネル４２に取り付けられている。則ち、インナパネル４２とケース４の外縁部との間にガスケット２０とエッジ１２とを挟んでいる。ガスケット２０は、例えば、弾性材料としてのゴムなどで構成され、スピーカ１の振動がインナパネル４２などに伝わることを抑制している。
【００３１】
前述した構成のスピーカ２は、軸芯Ｐがインナパネル４２の表面と交差（直交）し、振動板１０などが露出する状態で、孔２７内に挿入されて、インナパネル４２に取り付けられる。このため、スピーカ２の軸芯Ｐと振動吸収器５の軸芯とは、互いに平行になる。
【００３２】
複数の振動吸収器５は、それぞれ、前述したインナパネル４２の表面の吸収器取り付け箇所４３に取り付けられている。各振動吸収器５の後述する質量体３６が軸芯Ｐに沿って弾性体３５に対し相対的に振動する際の固有振動数は、各振動吸収器５が取り付けられる吸収器取り付け箇所４３が軸芯Ｐに沿って固有振動する際の１次の固有振動数と等しくなっている。このため、各振動吸収器５の固有振動数は、各振動吸収器５が取り付けられる吸収器取り付け箇所４３の固有振動数と等しくなっている。
【００３３】
振動吸収器５は、弾性体３５及び質量体３６の外径及び厚みなどを適宜調整されることにより、吸収器取り付け箇所４３の固有振動数と等しくなっている。
【００３４】
振動吸収器５は、図３及び図４に示すように、ゴムなどの弾性材料からなる弾性体３５と、質量体（重り）３６とを備えている。弾性体３５は、前述した吸収器取り付け箇所４３に取り付けられている。弾性体３５は、例えば、シリコーンゴムなどからなる。弾性体３５は、円盤状に形成されている。弾性体３５は、吸収器取り付け箇所４３に重ねられて、該吸収器取り付け箇所４３に取り付けられている。
【００３５】
質量体３６は、厚手の円盤状に形成されており、前記弾性体３５に重ねられた格好で該弾性体３５に取り付けられている。質量体３６は、図示例では、前述したケース４の材料としてのアルミニウム合金より比重の大きな材料から構成されている。
【００３６】
前述した構成の減衰機構１では、スピーカ２のスピーカユニット３のボイスコイル８に音声電流を供給して振動板１０を軸芯Ｐに沿って振動する際に、この振動の反作用によりヨーク１５などが軸芯Ｐに沿って前記振動板１０の振動と逆向きに振動することがある。このため、ヨーク１５の振動がケース４を介してインナパネル４２などに伝わり、インナパネル４２の各吸収器取り付け箇所４３が振動板１０と逆向きに振動することとなる。
【００３７】
すると、質量体３６が慣性によりその場に留まろうとする。そのため、前述したインナパネル４２の振動とは逆向きに、前記質量体３６がインナパネル４２に対し相対的に振動する。さらに、振動吸収器５の固有振動数と、各吸収器取り付け箇所４３の固有振動数とが等しいので、振動吸収器５の質量体３６は、インナパネル４２の振動の逆向きに、インナパネル４２の振動と同じ振動数で、インナパネル４２に対し振動する。質量体３６とインナパネル４２との間には弾性体３５が設けられているため、前記弾性体３５により、前記インナパネル４２が質量体３６から該インナパネル４２の振動の逆向きに引っ張られたり押されたりする。
【００３８】
例えば、インナパネル４２の吸収器取り付け箇所４３が図５中の矢印Ｐ１に沿って変位する際には、質量体３６の慣性により、弾性体３５が質量体３６により矢印Ｐ１の逆向きの矢印Ｐ２に沿ってインナパネル４２を押すこととなる。また、インナパネル４２が図６中の矢印Ｐ２に沿って変位する際には、質量体３６の慣性により、弾性体３５が質量体３６により矢印Ｐ２の逆向きの矢印Ｐ１に沿ってインナパネル４２を引っ張ることなる。
【００３９】
このため、振動板１０を振動させた時の反作用などに生じる前述したインナパネル４２則ちケース４と磁気回路部７の振動を、振動吸収器５は、速やかに減衰させることができる。
【００４０】
本実施例によれば、スピーカ２を取り付けたインナパネル４２に弾性体３５と質量体３６とを備えた振動吸収器５を取り付けている。スピーカ２によりインナパネル４２が振動すると、慣性により質量体３６がその場に留まろうとする。すると、インナパネル４２の振動方向の逆向きに、インナパネル４２に対し質量体３６が相対的に移動することとなる。質量体３６とインナパネル４２とが弾性体３５により連結されているため、振動方向の逆向きにインナパネル４２が弾性体３５を介して質量体３６から引っ張られたり押されたりする。このため、インナパネル４２が振動した際に該インナパネル４２の振動を速やかに減衰することができる。したがって、インナパネル４２などが振動することにより不要な音が、前記スピーカ２が発生する音に負荷されることを防止でき、適切な音響特性を得ることができる。
【００４１】
また、振動吸収器５を複数備えている。このため、インナパネル４２の複数箇所で該インナパネル４２の振動を速やかに確実に減衰できる。
【００４２】
さらに、各振動吸収器５の固有振動数と、各振動吸収器５が取り付けられたインナパネル４２の吸収器取り付け箇所４３の固有振動数とが等しいので、インナパネル４２の吸収器取り付け箇所４３が振動した際に、各吸収器取り付け箇所４３の振動の周波数と同じ周波数で、振動吸収器５の質量体３６がインナパネル４２に対し相対的に各吸収器取り付け箇所４３と逆向きに振動する。このため、インナパネル４２の複数箇所で該インナパネル４２の振動を速やかにより一層確実に減衰できる。したがって、インナパネル４２則ち磁気回路部７などが振動することにより不要な音が、前記スピーカ２が発生する音に負荷されることをより一層確実に防止でき、適切な音響特性をより一層確実に得ることができる。
【００４３】
また、前述した実施例では、弾性体３５としてゴムを用いている。このため、弾性体３５としてばねなどを用いた場合と比較して、重力により質量体３６が垂れるように弾性体３５が弾性変形することを防止できる。さらに、弾性体３５としてゴムを用いているので、弾性体３５自体を軽量化することができ、弾性体３５を成形し易く（製造し易く）なるとともに、弾性体３５をインナパネル４２及び質量体３６に取り付け易い。
【００４４】
さらに、前述した実施例では、振動吸収器５を前述したインナパネル４２に取り付けている。このため、インナパネル４２が構成するドアパネル４０がスピーカ２のケース４の減衰を考慮していないため、スピーカ２のケース４の振動を減衰して適切な音響特性を得る効果が大きい。
【００４５】
前述した実施例では、スピーカ２を自動車のドアパネルのインナパネル４２に取り付けている。しかしながら、本発明では、スピーカ２と振動吸収器５を自動車のリアトレーなどの各種のパネルに取り付けても良く、フロア上に設置される各種のボックスなどに取り付けても良い。さらに、本発明では、弾性体３５としてばねを用いても良い。さらに、本発明では、振動吸収器５の前述した固有振動数のうちいずれかと、吸収器取り付け箇所４３の前述した固有振動数のうちいずれかとを同じにすれば良い。
【００４６】
前述した実施例によれば、以下の減衰機構１が得られる。
【００４７】
（付記１）  インナパネル４２と、
このインナパネル４２に取りつけられるスピーカ２と、
前記インナパネル４２に取り付けられた振動吸収器５と、を備えた減衰機構１において、
前記振動吸収器５は、前記インナパネル４２に取り付けられた弾性体３５と、この弾性体３５に取り付けられた質量体３６と、を備えたことを特徴とする減衰機構１。
【００４８】
（付記２）  前記振動吸収器５を複数備えたことを特徴とする付記１記載の減衰機構１。
【００４９】
（付記３）  前記振動吸収器５をそれぞれ取り付けたインナパネル４２の吸収器取り付け箇所４３は、それぞれ、前記スピーカ２により振動するとともに、
前記振動吸収器５の固有振動数は、ぞれぞれ、取り付けられた前記吸収器取り付け箇所４３の固有振動数と等しいことを特徴とする付記２記載の減衰機構１。
【００５０】
なお、前述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例にかかる減衰機構の斜視図である。
【図２】図１に示された減衰機構のスピーカの断面図である。
【図３】図１に示された減衰機構の振動吸収器などの斜視図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図４に示された減衰機構のインナパネルなどが振動する状況を示す断面図である。
【図６】図４に示された減衰機構のインナパネルなどが振動する他の状況を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  減衰機構
２  スピーカ
５  振動吸収器
３５  弾性体
３６  質量体
４２  インナパネル（フレーム）
４３  吸収器取り付け箇所
【図１】
2005343362.tif 000003
【図２】
2005343362.tif 000004
【図３】
2005343362.tif 000005
【図４】
2005343362.tif 000006
【図５】
2005343362.tif 000007
【図６】
2005343362.tif 000008